新型氟硅烷嫁接的介孔氧化硅光学减反膜
在高功率激光系统中必要用到大量光学元件,当激光穿过这些元件时会在其表表产生光学损失,因而必要在元件的表表镀造光学减反膜。传统溶胶凝胶法造备的多孔氧化硅光学减反膜在高真空中使用时,极易吸附环境中的有机传染物,从而在使用一段功夫之后光学机能降落甚至隐没。中国科学院山西煤炭化学钻研所的一个课题组造备了一种新型的拥有较好环境不变性的光学减反膜。
该钻研当选取正硅酸乙酯为硅源,在表表活性剂F127为结构导向剂下经蒸发诱导自组装过程造备了笼型有序介孔氧化硅薄膜,后选取长链氟硅烷气相嫁接,使薄膜形成疏油表表和内部相对封关的孔路结构,从而有效地反对传染物进入,提高薄膜的环境不变性。测试了局发现该薄膜拥有规整有序的孔路分列,归属于体心立方结构。在石英玻璃基底上光学透射率高达99.98 %;在高真空含有二甲基硅油蒸汽的环境中传染一个月,透射率仅降低0.02 %;并且该减反膜在1053 nm激光1 ns下激光危险阈值达28 J/cm2。因而有潜力作为一种新型的光学减反膜用于高功率激光系统中。
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利用北京同步辐射装置(BSRF)GISAXS尝试技术解析了有序介孔薄膜的结构以及扭转造备工艺时薄膜的结构演变。在本系统中,当表表活性剂与硅源的摩尔比为0.005时,薄膜为体心立方结构,增大表表活性剂含量,薄膜的结构得到维持但有序性降落。
这个钻研为解决高功率激光系统中光学减反膜的环境不变性问题提供了新思路。在同步辐射幼角散射、衍射、漫散射装置的援手下,该钻研组深刻地解析了分歧造备前提和步骤下有序介孔薄膜的结构变动。中国科学院山西煤炭化学所徐耀钻研怨剽样描述他们的工作:“由于光学薄膜载体的影响,薄膜精轻微结构表征伎俩较少,一向以来,使得我们对特殊使用环境下薄膜结构演变意识不够深刻。同步辐射装置提供了无损、高效、信息丰硕的测试步骤,通过工艺调控便于对薄膜的结构进行精确节造。因而,高亮度、高准直的同步辐射光束线将有助于我们更快更正确地解析薄膜结构”。